專利名稱：一種抗靜電針刺非織造布的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗靜電針刺非織造布的制造方法，屬于紡織技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
針刺非織造布以優(yōu)良的機械性能和良好的通透性，廣泛應(yīng)用于地毯、汽車內(nèi)飾材料、過濾材料等產(chǎn)品。由于化學(xué)纖維的帶電性都較強，在制成過濾材料后用于干燥煙氣、粉塵過濾時，由于相對濕度小，易產(chǎn)生和積聚大量的電荷，在過濾中易造成危害，嚴(yán)重時會引起爆炸和火災(zāi)，造成人員傷亡和對工作場所的破壞，所以對于易燃易爆粉塵宜選用具有抗靜電效果的非織造過濾材料。此外針刺非織造布在使用過程中易因摩擦和感應(yīng)產(chǎn)生靜電，產(chǎn)品也會因為帶上靜電而發(fā)生吸灰等現(xiàn)象，如地毯、建設(shè)裝飾用布等，所吸附的灰塵也會對 人體有害，使血液PH值升高，鈣含量下降，因此抗靜電針刺非織造布的開發(fā)是非常重要的。針刺非織造布抗靜電處理的方法主要有三種。第一種是在制造非織造布時按一定間距放入導(dǎo)電絲，如金屬鎳?yán)w維，使積聚的電荷得以釋放，從而大大降低帶電量，但由于導(dǎo)電絲比較貴，針刺非織造布的成本增大；第二種方法，是在針刺非織造布的基礎(chǔ)上，采用表面活性劑直接對非織造布表面進(jìn)行抗靜電處理。作用原理為表面活性劑分子疏水端吸附于纖維表面，親水性極性基團指向空間，形成極性表面，吸附空氣中的水分子，降低纖維的表面電阻率，加速電荷逸散。所用表面活性劑包括陽離子型、陰離子型和非離子型。采用的施加方法有噴灑、浸潰、涂敷等。采用表面活性劑處理針刺非織造布的方法雖然簡便易行，但是需要經(jīng)過專門的抗靜電整理工序進(jìn)行整理加工，同時存在對抗靜電劑的要求比較高、表面活性劑易揮發(fā)、產(chǎn)品不耐洗滌、抗靜電效果不夠持久、容易產(chǎn)生環(huán)境污染等缺點；第三種方法是在制造針刺非織造布的原料中混入一定量的導(dǎo)電纖維，以達(dá)到抗靜電的目的。導(dǎo)電纖維的制備按照導(dǎo)電成分的不同，主要有四大類金屬系、碳黑系、導(dǎo)電型金屬化合物、高分子導(dǎo)電材料。金屬系導(dǎo)電纖維主要方法有直接拉絲法，即將金屬線反復(fù)通過模具進(jìn)行拉伸，制成直徑4 16i!m的纖維。碳黑系導(dǎo)電纖維是利用碳黑的導(dǎo)電性能來制造導(dǎo)電纖維，制造的方法有摻雜法、涂層法、纖維炭化處理三種方法。金屬化合物型導(dǎo)電纖維是利用金屬化合物具有的導(dǎo)電性能制備導(dǎo)電纖維，如硫化銅、硫化亞銅和碘化亞銅等，利用這類導(dǎo)電化合物時，有混合紡絲法、吸附法、化學(xué)反應(yīng)法三種方法。利用高分子導(dǎo)電材料制備導(dǎo)電纖維，主要方法有導(dǎo)電高分子材料的直接紡絲法、后處理法兩種。這種在制造針刺非織造布的原料中混入一定量的導(dǎo)電纖維的方法制得的抗靜電針刺非織造布具有抗靜電效果好、持久的特點，但是制造成本高，而且由于添加了一定的導(dǎo)電纖維，制得的纖網(wǎng)是導(dǎo)電纖維與化學(xué)纖維的集合體，改變了纖網(wǎng)原有的性能，與化學(xué)纖維構(gòu)成的纖網(wǎng)在性能上是有區(qū)別的，因此在產(chǎn)品應(yīng)用范圍上有一定限制。如果能在針刺非織造布的制造過程中，采用低成本制造方法，使得抗靜電針刺非織造布的抗靜電效果具有高效、持久的特點，并且不改變原有纖網(wǎng)的性能，將有利于擴展抗靜電針刺非織造布的應(yīng)用領(lǐng)域，降低生產(chǎn)成本，節(jié)約資源。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種抗靜電針刺非織造布的制造方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種抗靜電針刺非織造布的制造方法，所述的制造方法包括以下步驟制造方法包括非織造布的成網(wǎng)前準(zhǔn)備、機械成網(wǎng)、鋪網(wǎng)、針刺加固工序，所述制造方法是指，對機械成網(wǎng)工序后的纖網(wǎng)進(jìn)入鋪網(wǎng)機前，將從靜電紡絲噴絲頭擠出的紡絲液在高壓靜電場的作用下被拉伸為超細(xì)導(dǎo)電纖維，疊加在纖網(wǎng)的表面上，經(jīng)鋪網(wǎng)工序后形成導(dǎo)電纖維層與纖網(wǎng)層相互重疊的復(fù)合纖網(wǎng)。所述的超細(xì)導(dǎo)電纖維為聚苯胺聚合物或聚苯胺聚合物的復(fù)合物的紡絲液制備的纖維直徑為納米量級的超細(xì)導(dǎo)電纖維。由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明的抗靜電針刺非織造布，具有以下特點一以常規(guī)化學(xué)短纖維，如滌綸、丙綸等為原料，采用機械成網(wǎng)法制得的纖網(wǎng)上，疊加上靜電紡絲法制得的超細(xì)導(dǎo)電纖維，經(jīng)鋪網(wǎng)工序后形成導(dǎo)電纖維層與纖網(wǎng)層相互重疊的復(fù)合纖網(wǎng)。由于靜電紡絲法制得是纖維直徑為納米量級的超細(xì)導(dǎo)電纖維，比常規(guī)化學(xué)短纖維細(xì)100 1000倍以上，超細(xì)導(dǎo)電纖維在復(fù)合纖網(wǎng)中的重量比例很微小，與在原料里混入導(dǎo)電纖維制造抗靜電針刺非織造布方法相比，具有不改變纖網(wǎng)的物理機械性能的優(yōu)點。二本發(fā)明的技術(shù)方案與抗靜電整理的現(xiàn)有技術(shù)方法相比，以聚苯胺聚合物或聚苯胺聚合物的復(fù)合物為原料制備得到的超細(xì)導(dǎo)電纖維，在復(fù)合纖網(wǎng)中不容易散失，制得的抗靜電非織造布產(chǎn)品的耐久性好、可靠性高、無環(huán)境污染，并且無需專門的整理工序，生產(chǎn)流程短，成本低。三靜電紡絲設(shè)備設(shè)置在機械成網(wǎng)與鋪網(wǎng)工序之間，在現(xiàn)有的針刺非織造布生產(chǎn)線上，只需設(shè)置靜電紡絲設(shè)備就可以生產(chǎn)抗靜電針刺非織造布，適宜規(guī)模化生產(chǎn)，同時對針刺非織造布的化學(xué)纖維原料沒有特別的要求，適應(yīng)性廣泛。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。一種抗靜電針刺非織造布的制造方法，制造方法經(jīng)過以下步驟(I)成網(wǎng)前準(zhǔn)備原料為化學(xué)短纖維，成網(wǎng)前準(zhǔn)備包括纖維的混合、開松及施加必要的油劑。為了減少原料在開松混合工藝中產(chǎn)生靜電影響原料的加工，在開松前，將油劑以霧點狀均勻噴灑到纖維堆中，再放置24 48小時。開松混合工藝將纖維原料進(jìn)行松解，纖維塊由大塊變成小塊，同時纖維間獲得均勻混合。(2)機械成網(wǎng)開松混合后的纖維經(jīng)過羅拉梳理機機械成網(wǎng)，制得由單纖維組成并有一定面密度的纖網(wǎng)。(3)靜電紡絲導(dǎo)電纖維的制備羅拉梳理機輸出纖網(wǎng)進(jìn)入鋪網(wǎng)機前，設(shè)置有靜電紡絲設(shè)備，在纖網(wǎng)的上方設(shè)置有噴絲頭，在纖網(wǎng)的下方設(shè)置有接地的極板，把紡絲液接上高壓電源的正極，接地的極板接上高壓電源的負(fù)極，噴絲頭與接地的極板之間形成高壓電場，從噴絲頭擠出的紡絲液在高壓電場作用下被拉伸成纖維直徑為納米量級的超細(xì)纖維，纖維直徑小于1000納米，疊加在纖網(wǎng)上，紡絲液為聚苯胺聚合物和聚苯胺聚合物的復(fù)合物，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，制備的超細(xì)纖維就是一種導(dǎo)電纖維。根據(jù)纖網(wǎng)的寬度，可以設(shè)置多個噴絲頭，噴絲頭越多，纖網(wǎng)上疊加的導(dǎo)電纖維也越多，針刺非織造布的抗靜電效果也越好。(4)鋪網(wǎng) 在機械成網(wǎng)的纖網(wǎng)上疊加導(dǎo)電纖維，經(jīng)過鋪網(wǎng)機鋪疊后就形成了導(dǎo)電纖維層與纖網(wǎng)層相互重疊的復(fù)合纖網(wǎng)。根據(jù)針刺非織造產(chǎn)品的面密度的要求，需合理控制羅拉梳理機輸出纖網(wǎng)的面密度及鋪網(wǎng)機的鋪網(wǎng)層數(shù)。鋪網(wǎng)機采用交叉式鋪網(wǎng)或雙簾夾持式鋪網(wǎng)方式，也可以采用組合式鋪網(wǎng)方式。(5)針刺加固把鋪網(wǎng)機輸出的復(fù)合纖網(wǎng)，經(jīng)過針刺機的刺針穿刺，使得復(fù)合纖網(wǎng)具有一定的斷裂強力等物理機械性能。在針刺加固工序，復(fù)合纖網(wǎng)經(jīng)過多臺針刺機進(jìn)行針刺，針刺機可分為預(yù)針刺機和主針刺機，針刺加固后的復(fù)合纖網(wǎng)經(jīng)自動卷繞機卷繞到卷裝上，制備得到抗靜電針刺非織造布。用以上的方法，制得的抗靜電針刺非織造布具有不改變原有纖網(wǎng)的物理機械性能，導(dǎo)電纖維不易散失，產(chǎn)品的抗靜電性能具有耐久性好，可靠性高的特點，同時對針刺非織造布的原料沒有特別的要求，適應(yīng)性廣泛。具體實施例實施例1制造抗靜電針刺地毯非織造布其方法是，經(jīng)過以下步驟(I)成網(wǎng)前準(zhǔn)備原料為丙綸短纖維，規(guī)格為2. X 51mm。原料經(jīng)過喂棉稱量機后，被送入混棉簾子開松機進(jìn)行開松，開松后的棉流進(jìn)入多倉混棉機進(jìn)行混合，混合后的棉流被送入開棉機再進(jìn)一步開松。在成網(wǎng)前準(zhǔn)備階段，纖維原料得到松解，纖維塊由大塊變成小塊，同時纖維間獲得均勻混合，為機械成網(wǎng)做好準(zhǔn)備。(2)機械成網(wǎng)開松混合后的棉流經(jīng)輸棉風(fēng)機的輸送，被送入氣流棉箱喂棉機，經(jīng)羅拉梳理機梳理成網(wǎng)后，纖維被梳理成單纖維狀態(tài)，制得的纖網(wǎng)主要由單纖維組成。(3)靜電紡絲導(dǎo)電纖維的制備羅拉梳理機輸出纖網(wǎng)進(jìn)入鋪網(wǎng)機前，設(shè)置有靜電紡絲設(shè)備，在纖網(wǎng)的上方設(shè)置有噴絲頭，在纖網(wǎng)的下方設(shè)置有接地的極板，紡絲液為聚苯胺聚合物，把紡絲液接上高壓電源的正極，接地的極板接上高壓電源的負(fù)極，電源的電壓為18 32kV，噴絲頭到極板之間的距離為10 30cm，噴絲頭與接地的極板之間形成高壓電場，從噴絲頭擠出的紡絲液在高壓電場作用下被拉伸成纖維直徑為500 750納米的超細(xì)纖維，疊加在纖網(wǎng)上。由于聚苯胺聚合物具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，制備的超細(xì)纖維就是一種導(dǎo)電纖維。纖網(wǎng)的寬度為2500_，為了使纖網(wǎng)上疊加的導(dǎo)電纖維越多，針刺非織造布的抗靜電效果越好，設(shè)置8個噴絲頭。(4)鋪網(wǎng)在機械成網(wǎng)的纖網(wǎng)上疊加導(dǎo)電纖維，經(jīng)過鋪網(wǎng)機鋪疊后就形成了導(dǎo)電纖維層與纖網(wǎng)層相互重疊的復(fù)合纖網(wǎng)。合理調(diào)整和控制羅拉梳理機輸出纖網(wǎng)的面密度及鋪網(wǎng)機的鋪網(wǎng)層數(shù)，使得鋪網(wǎng)后的纖網(wǎng)面密度符合產(chǎn)品的要求。鋪網(wǎng)機采用四簾式交叉式鋪網(wǎng)機鋪網(wǎng)。(5)針刺加固把鋪網(wǎng)機輸出的復(fù)合纖網(wǎng)，經(jīng)過針刺機的刺針穿刺，使復(fù)合纖網(wǎng)具有一定的物理機械性能。復(fù)合纖網(wǎng)分別經(jīng)過預(yù)針刺機(上刺式)、主針刺機(下刺式)、主針刺機(上刺式)、主針刺機(對刺式)、主針刺機(對刺式)進(jìn)行針刺。針刺加固后的復(fù)合纖網(wǎng)經(jīng)自動卷繞機卷繞到卷裝上，制備得到抗靜電針刺地毯非織造布。實施例2。制造抗靜電針刺過濾非織造布其方法是，經(jīng)過以下步驟(I)成網(wǎng)前準(zhǔn)備原料為丙綸短纖維，規(guī)格為2. 5DX51mm0原料經(jīng)過喂棉稱量機后，被送入混棉簾子開松機進(jìn)行開松，開松后的棉流進(jìn)入多倉混棉機進(jìn)行混合，混合后的棉流被送入開棉機再進(jìn)一步開松。在成網(wǎng)前準(zhǔn)備階段，纖維原料得到松解，纖維塊由大塊變成小塊，同時纖維間獲得均勻混合，為機械成網(wǎng)做好準(zhǔn)備。(2)機械成網(wǎng)開松混合后的棉流經(jīng)輸棉風(fēng)機的輸送，被送入氣流棉箱喂棉機，經(jīng)羅拉梳理機梳理成網(wǎng)后，纖維被梳理成單纖維狀態(tài)，制得的纖網(wǎng)主要由單纖維組成。(3)靜電紡絲導(dǎo)電纖維的制備羅拉梳理機輸出纖網(wǎng)進(jìn)入鋪網(wǎng)機前，設(shè)置有靜電紡絲設(shè)備，在纖網(wǎng)的上方設(shè)置有噴絲頭，在纖網(wǎng)的下方設(shè)置有接地的極板，紡絲液為聚苯胺聚合物的復(fù)合物，把紡絲液接上高壓電源的正極，接地的極板接上高壓電源的負(fù)極，電源的電壓為18 32kV，噴絲頭到極板之間的距離為10 30cm，噴絲頭與接地的極板之間形成高壓電場，從噴絲頭擠出的紡絲液在高壓電場作用下被拉伸成纖維直徑為500 750納米的超細(xì)纖維，疊加在纖網(wǎng)上。由于聚苯胺聚合物的復(fù)合物具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，制備的超細(xì)纖維就是一種導(dǎo)電纖維。纖網(wǎng)的寬度為2500mm，為了使纖網(wǎng)上疊加的導(dǎo)電纖維越多，針刺非織造布的抗靜電效果越好，設(shè)置8個噴絲頭。(4)鋪網(wǎng)在機械成網(wǎng)的纖網(wǎng)上疊加有導(dǎo)電纖維，經(jīng)過鋪網(wǎng)機鋪疊后就形成了導(dǎo)電纖維層與纖網(wǎng)層相互重疊的復(fù)合纖網(wǎng)。合理調(diào)整和控制羅拉梳理機輸出纖網(wǎng)的面密度及鋪網(wǎng)機的鋪網(wǎng)層數(shù)，使得鋪網(wǎng)后的纖網(wǎng)面密度符合產(chǎn)品的要求。鋪網(wǎng)機采用四簾式交叉式鋪網(wǎng)機鋪網(wǎng)。(5)針刺加固把鋪網(wǎng)機輸出的復(fù)合纖網(wǎng)，經(jīng)過針刺機的刺針穿刺，使得復(fù)合纖網(wǎng)具有一定的物理機械性能。復(fù)合纖網(wǎng)分別經(jīng)過預(yù)針刺機(上刺式)、主針刺機(下刺式)、主針刺機(上刺式)、主針刺機(對刺式)進(jìn)行針刺。(6)后整理為了使非織造布的表面附著的灰塵等物質(zhì)，容易脫離非織造布，針刺加固后的復(fù)合纖網(wǎng)經(jīng)過熱軋機熱軋，對產(chǎn)品的表面進(jìn)行整理，熱軋機輸出的非織造布由自動卷繞機卷繞到卷裝上，得到抗靜電針刺過濾非織造布。
權(quán)利要求
1.一種抗靜電針刺非織造布的制造方法，包括非織造布的成網(wǎng)前準(zhǔn)備、機械成網(wǎng)、鋪網(wǎng)、針刺加固工序，其特征在于，所述制造方法是指對機械成網(wǎng)工序后的纖網(wǎng)進(jìn)入鋪網(wǎng)機前，將從靜電紡絲噴絲頭擠出的紡絲液在高壓靜電場的作用下被拉伸為超細(xì)導(dǎo)電纖維，疊加在纖網(wǎng)的表面上，經(jīng)鋪網(wǎng)工序后形成導(dǎo)電纖維層與纖網(wǎng)層相互重疊的復(fù)合纖網(wǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種抗靜電針刺非織造布的制造方法，其特征在于所述的超細(xì)導(dǎo)電纖維為聚苯胺聚合物或聚苯胺聚合物的復(fù)合物的紡絲液制備的纖維直徑為納米量級的超細(xì)導(dǎo)電纖維。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗靜電針刺非織造布的制造方法，屬于紡織技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明抗靜電針刺非織造布的制造采用對機械成網(wǎng)工序后的纖網(wǎng)進(jìn)入鋪網(wǎng)機前，將從靜電紡絲噴絲頭擠出的紡絲液在高壓靜電場的作用下被拉伸為超細(xì)導(dǎo)電纖維，疊加在纖網(wǎng)的表面上，經(jīng)鋪網(wǎng)工序后形成導(dǎo)電纖維層與纖網(wǎng)層相互重疊的復(fù)合纖網(wǎng)。本發(fā)明與在原料里混入導(dǎo)電纖維制造抗靜電針刺非織造布方法相比，具有不改變纖網(wǎng)的物理機械性能的優(yōu)點。制得的抗靜電非織造布產(chǎn)品的耐久性好、可靠性高、無環(huán)境污染，并且無需專門的整理工序，生產(chǎn)流程短，成本低，適宜規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號D04H1/728GK102995294SQ201210538558
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者張如全, 李建強, 武繼松, 張尚勇, 陳悟 申請人:武漢紡織大學(xué)